JP3196813B2 - Semiconductor memory - Google Patents

Semiconductor memory

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JP3196813B2
JP3196813B2 JP01382696A JP1382696A JP3196813B2 JP 3196813 B2 JP3196813 B2 JP 3196813B2 JP 01382696 A JP01382696 A JP 01382696A JP 1382696 A JP1382696 A JP 1382696A JP 3196813 B2 JP3196813 B2 JP 3196813B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体メモリの開
発設計に必要な諸特性の測定、あるいは生産時のプロセ
スチェック等に用いられるTEG(Test Elem
ent Group)を備えた半導体メモリ、およびこ
のTEGを用いて電気的特性を測定する半導体メモリの
検査方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a TEG (Test Element) used for measuring various characteristics required for the development and design of a semiconductor memory or for checking a process at the time of production.
The present invention relates to a semiconductor memory having an ent group, and a method of inspecting a semiconductor memory for measuring electrical characteristics using the TEG.

【0002】[0002]

【従来の技術】超LSI等のように内部に複雑な回路を
有する半導体装置の多くには、テストエレメントグルー
プ(以下、TEGと称す)と呼ばれるプロセスチェック
用の簡単な回路が同一のウェハー上に設けられている。
2. Description of the Related Art In many semiconductor devices such as VLSIs having a complicated circuit inside, a simple circuit for process check called a test element group (hereinafter referred to as TEG) is provided on the same wafer. Is provided.

【0003】TEGは、例えば製品となる半導体装置と
異なる半導体チップ上に形成され、ウェハーから製品の
回路が形成された半導体チップを切り離す際の良品チェ
ックテストに用いられる。
The TEG is formed, for example, on a semiconductor chip different from a semiconductor device to be a product, and is used for a non-defective check test when separating a semiconductor chip on which a product circuit is formed from a wafer.

【0004】また、フォトリソグラフィーやエッチング
等の製造工程によって生じる素子の設計寸法からのばら
つきの影響を測定するために、製品と同じ半導体チップ
内のできるだけ近い場所にTEGを形成し、TEGと製
品の製造方法を等しくすることで、製品の素子性能をモ
ニタするために用いられることもある。
Further, in order to measure the influence of variations from the design dimensions of elements caused by manufacturing processes such as photolithography and etching, a TEG is formed as close as possible in the same semiconductor chip as a product, and the TEG and the product are formed. By using the same manufacturing method, it may be used to monitor the device performance of a product.

【0005】このような例として、多数のメモリセルが
格子状に配置されている半導体メモリの特性をTEGを
用いて測定する方法があり、この場合、TEGも格子状
にレイアウトされたメモリセルで構成される。
As such an example, there is a method of measuring the characteristics of a semiconductor memory in which a large number of memory cells are arranged in a lattice by using a TEG. In this case, the TEG is also a memory cell laid out in a lattice. Be composed.

【0006】なお、TEGを用いて測定を行う際には、
パッドと呼ばれるアルミ端子を予めTEG内に形成し、
測定装置側で備えているプローブ針をパッドに当てるこ
とで電気的特性を測定する。
When measuring using the TEG,
Aluminum terminals called pads are formed in TEG in advance,
The electrical characteristics are measured by applying a probe needle provided on the measuring device side to the pad.

【0007】以下、図11および図12を参照して従来
のTEGを備えた半導体メモリについて説明する。
Hereinafter, a conventional semiconductor memory having a TEG will be described with reference to FIGS.

【0008】図11は従来の半導体メモリに用いられる
TEGの構成を示す平面図である。また、図12は従来
のTEGを備えた半導体メモリの構成例を示す平面図で
ある。
FIG. 11 is a plan view showing the structure of a TEG used in a conventional semiconductor memory. FIG. 12 is a plan view showing a configuration example of a conventional semiconductor memory including a TEG.

【0009】図11において、従来の半導体メモリに用
いられるTEG部302内には、製品のメモリセルの特
性を正確に評価するために、製品と同程度の規模(ここ
では一例として数Kビット以上の個数)のメモリセルか
らなるメモリセルアレイ302が形成されている。
In FIG. 11, in a TEG section 302 used for a conventional semiconductor memory, in order to accurately evaluate the characteristics of a memory cell of a product, a scale similar to that of the product (here, several K bits or more as an example) is provided. (A number of memory cells) is formed.

【0010】また、これらメモリセルアレイ302のう
ち、中央部331および周辺部332のそれぞれ9ビッ
ト分のメモリセルには、電圧を印加して電気特性を測定
するための3本のワード線305および3本のビット線
304がそれぞれ接続され、ワード線305およびビッ
ト線304の端部には、それぞれ測定装置とのインター
フェースをとるためのTEG用パッド307が設けられ
ている。
In the memory cell array 302, three word lines 305 and 3 for applying a voltage and measuring electric characteristics are applied to memory cells of 9 bits in the central portion 331 and the peripheral portion 332, respectively. The bit lines 304 are connected to each other, and TEG pads 307 for interfacing with a measuring device are provided at ends of the word lines 305 and the bit lines 304, respectively.

【0011】ここで、中央部331の9ビット分のメモ
リセルに接続された3本のビット線304(BL0〜B
L2)は各メモリセルが有するトランジスタのドレイン
領域にそれぞれ接続され、3本のワード線305(WL
0〜WL2)はトランジスタのゲート電極にそれぞれ接
続されている。
Here, three bit lines 304 (BL0 to BL0) connected to the memory cells of 9 bits in the central portion 331.
L2) are connected to the drain regions of the transistors of each memory cell, respectively, and are connected to three word lines 305 (WL
0 to WL2) are respectively connected to the gate electrodes of the transistors.

【0012】一方、周辺部332に設けられた9ビット
分のメモリセルにも3本のビット線304(BL3〜B
L5)および3本のワード線305(WL3〜WL5)
が中央部331と同様にそれぞれトランジスタに接続さ
れている。
On the other hand, memory cells for 9 bits provided in the peripheral portion 332 also have three bit lines 304 (BL3-B).
L5) and three word lines 305 (WL3 to WL5)
Are connected to the transistors in the same manner as the central portion 331.

【0013】また、各メモリセルのトランジスタのソー
ス領域にはソース配線309が接続され、その端部にT
EG用パッド307が形成されている。
A source line 309 is connected to the source region of the transistor of each memory cell, and a terminal T
An EG pad 307 is formed.

【0014】さらに、メモリセルアレイ302の外側に
は基板電位を固定電位にするための配線310が形成さ
れ、その端部に基板電位固定用パッド311が形成され
ている。ここで、配線310には、各トランジスタのソ
ース領域にそれぞれ接続されたキャパシタ(不図示)と
接続されるセルプレート電極(不図示)が接続されてい
る。
Further, a wiring 310 for setting the substrate potential at a fixed potential is formed outside the memory cell array 302, and a substrate potential fixing pad 311 is formed at an end thereof. Here, a cell plate electrode (not shown) connected to a capacitor (not shown) connected to the source region of each transistor is connected to the wiring 310.

【0015】このTEG部302を、図12に示すよう
に半導体チップ401内の製品となる半導体メモリ回路
402のできるだけ近くに配置し、フォトリソグラフィ
ーやエッチング等の工程によって生じる素子寸法のばら
つきが製品と同等になるように製品と同じ製造プロセス
によって製造する。
The TEG section 302 is arranged as close as possible to a semiconductor memory circuit 402 as a product in a semiconductor chip 401 as shown in FIG. 12, so that variations in element dimensions caused by processes such as photolithography and etching are different from those of the product. Manufactured by the same manufacturing process as the product so as to be equivalent.

【0016】このようにすることで、TEG部302に
形成されたメモリセルの特性が製品のメモリセルの特性
を反映したものになり、TEG部302の特性を測定す
ることで、製品のメモリセルの特性を得ることができ
る。
By doing so, the characteristics of the memory cells formed in the TEG section 302 reflect the characteristics of the memory cells of the product, and the characteristics of the memory cell of the product are measured by measuring the characteristics of the TEG section 302. Characteristic can be obtained.

【0017】また、TEG部302のメモリセルアレイ
302のうち、中央部331および周辺部332のそれ
ぞれのメモリセルについて電気特性を測定すれば、位置
が違うことによる製造プロセス条件(例えば加工形状、
加工寸法)の差異から生じる電気特性の差についても測
定することができる。
In addition, when the electrical characteristics of the memory cells of the central portion 331 and the peripheral portion 332 of the memory cell array 302 of the TEG portion 302 are measured, the manufacturing process conditions (for example, processing shape,
It is also possible to measure a difference in electrical characteristics resulting from a difference in processing dimension.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような従来のTEGを備えた半導体メモリでは、TE
G部のメモリセルの特性を製品のメモリセルの特性に反
映させるため、TEG部内に製品と同じ規模のメモリセ
ルを形成し、同じ半導体チップ上、あるいは同じウェハ
ー上の製品と隣接する位置に配置する必要があった。
However, in a semiconductor memory having the conventional TEG as described above,
In order to reflect the characteristics of the memory cells in the G section to the characteristics of the memory cells in the product, a memory cell of the same size as the product is formed in the TEG section and placed on the same semiconductor chip or in a position adjacent to the product on the same wafer I needed to.

【0019】このような場合、TEG部に製品と同じ程
度のメモリセルアレイを形成するため、必要なチップ面
積がほぼ2倍になり1つのウェハーから取り出せる製品
のチップ数がTEG部を搭載しない場合に比べて半分程
度になってしまう。したがって、1チップ当たりの製造
コストが倍増してしまう問題があった。
In such a case, since a memory cell array of the same size as the product is formed in the TEG portion, the required chip area is almost doubled, and the number of product chips that can be taken out from one wafer is reduced when the TEG portion is not mounted. It will be about half as compared. Therefore, there is a problem that the manufacturing cost per chip is doubled.

【0020】一方、チップ面積の増大を抑えて1つのウ
ェハーから取り出せる製品のチップ数を減少させない方
法として、TEG部のメモリセルアレイの規模を小さく
し図13に示すように半導体チップの端部に配置する方
法がある。
On the other hand, as a method of suppressing an increase in chip area and not reducing the number of chips of products that can be taken out from one wafer, the size of the memory cell array in the TEG section is reduced and the chip is arranged at the end of the semiconductor chip as shown in FIG. There is a way to do that.

【0021】しかしながら、この方法ではTEG部のメ
モリセルの数が少なくなるために、例えば製品がメガビ
ット級のメモリセルアレイの場合、製品とTEG部の加
工形成条件が異なってしまうため、TEG部のメモリセ
ルの特性が製品のメモリセルの特性を反映しなくなって
しまう。
However, in this method, the number of memory cells in the TEG section is reduced. For example, when the product is a memory cell array of a megabit class, the processing and forming conditions for the product and the TEG section are different. The characteristics of the cells will not reflect the characteristics of the memory cells of the product.

【0022】これは、製品と同じ半導体チップ上にTE
G部を配置しても、素子パターンの疎密の違いから、反
応性イオンエッチング(RIE)等のエッチング速度に
違いが生じ(一般にこの現象をマイクロ・ローディング
効果と称している)、電気特性の差異が生じるためであ
る。
This is because TE is mounted on the same semiconductor chip as the product.
Even when the G portion is arranged, a difference occurs in the etching rate of reactive ion etching (RIE) due to a difference in density of the element pattern (generally, this phenomenon is called a micro-loading effect), and a difference in electrical characteristics. Is caused.

【0023】図14にメモリセルアレイの規模に対する
エッチング速度の関係を示す。
FIG. 14 shows the relationship between the etching rate and the size of the memory cell array.

【0024】図14に示すグラフは、タングステンシリ
サイド(WSi)と多結晶シリコンの複合膜とによって
ゲート電極を構成し、このゲート電極を形成する際のエ
ッチング特性を示しており、例えばパワー150W、圧
力250(mTorr)の条件で、ヘリウム(He)ガ
スをキャリアガスとし、6フッ化硫黄(SF6)ガスお
よび臭化水素(HBr)ガスをエッチングガスとして使
用する場合の反応性イオンエッチング(RIE)特性を
示している。
The graph shown in FIG. 14 shows a gate electrode composed of a composite film of tungsten silicide (WSi) and polycrystalline silicon, and shows the etching characteristics when this gate electrode is formed. Reactive ion etching (RIE) characteristics when helium (He) gas is used as carrier gas and sulfur hexafluoride (SF6) gas and hydrogen bromide (HBr) gas are used as etching gas under the condition of 250 (mTorr). Is shown.

【0025】図14に示すように、エッチング速度はメ
モリセルアレイの規模が大きくなる程遅くなる傾向を示
しており、例えば製品のメモリセルの規模が64Mビッ
トの場合、TEG部のメモリセルはメガビット以上でな
いと製品とのエッチング速度の差が大きくなり、加工形
状・加工寸法の差を無視することができなくなる。
As shown in FIG. 14, the etching rate tends to decrease as the size of the memory cell array increases. For example, when the size of a memory cell of a product is 64 Mbits, the memory cells in the TEG section are equal to or more than Megabits. Otherwise, the difference between the etching rate and the product becomes large, and the difference between the processed shape and the processed dimension cannot be ignored.

【0026】本発明は上記したような従来の技術が有す
る問題点を解決するためになされたものであり、半導体
メモリのチップ面積を増大させることなく製品となる半
導体メモリのメモリセルの諸特性を正確に反映したTE
Gを備えた半導体メモリを提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and has been made in consideration of various characteristics of a memory cell of a semiconductor memory to be a product without increasing a chip area of the semiconductor memory. TE accurately reflected
It is an object to provide a semiconductor memory having G.

【0027】また、この半導体メモリ用のTEGを用い
て、メモリセルの諸特性を測定する半導体メモリの検査
方法を提供する。
Further, there is provided a semiconductor memory inspection method for measuring various characteristics of a memory cell by using the semiconductor memory TEG.

【0028】[0028]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の半導体メモリは、複数のワード線と複数のビッ
ト線が縦横に配置され、対応するワード線、ビット線及
びソース配線にそれぞれ接続された複数のメモリセルか
らなるメモリセルアレイを有する半導体メモリであっ
て、 前記複数のビット線のうちのいずれか1本に、製品
となるメモリセルに代って所定の電気特性が測定される
TEG部のみが接続されているものである。 このとき、
前記メモリセルアレイ内の所定の位置に配置され、前記
メモリセルが備えるトランジスタと同じ製造方法で同時
に形成されたトランジスタから成るTEG用メモリセル
と、 該TEG用メモリセルのトランジスタのゲートにの
み接続され、該TEG用メモリセルの特性評価時に用い
られるパッドを備えたTEG用ワード線と、 該TEG用
メモリセルのトランジスタのドレインにのみ接続され、
該TEG用メモリセルの特性評価時に用いられるパッド
を備えたTEG用ビット線と、 該TEG用メモリセルの
トランジスタのソースにのみ接続され、該TEG用メモ
リセルの特性評価時に用いられるパッドを備えたTEG
用ソース配線と、を有していてもよい。
In order to achieve the above object, a semiconductor memory according to the present invention comprises a plurality of word lines and a plurality of bits.
Line is arranged vertically and horizontally, and the corresponding word line, bit line and
And multiple memory cells connected to the source wiring respectively
Semiconductor memory having a memory cell array comprising
And a product is attached to any one of the plurality of bit lines.
Predetermined electrical characteristics are measured instead of memory cells
Only the TEG section is connected. At this time,
Being arranged at a predetermined position in the memory cell array,
Simultaneous with the same manufacturing method as the transistor included in the memory cell
Memory cell for a TEG comprising a transistor formed in a semiconductor device
And the gate of the transistor of the TEG memory cell
Connected at the same time and used when evaluating the characteristics of the TEG memory cell.
And TEG word line having a pad that is, for the TEG
Only connected to the drain of the memory cell transistor,
Pad used when evaluating characteristics of the TEG memory cell
And TEG bit line having a of the TEG for memory cells
Connected only to the source of the transistor,
TEG with pad used for recell characterization
Source wiring.

【0029】また、複数のワード線と複数のビット線が
縦横に配置され、対応するワード線、ビット線及びソー
ス配線にそれぞれ接続された複数のメモリセルからなる
メモリセルアレイを有する半導体メモリであって、 前記
メモリセルアレイ内に、製品となるメモリセルに代って
所定の電気特性が測定されるTEG部がワード線方向に
設けられ、 前記TEG部は、 前記ワード線方向に走る下
部電極配線と、 前記ソース配線と前記下部電極配線間に
接続されるキャパシタから成るものであり、 このとき、
前記メモリセルアレイ内の所定の位置に配置され、前記
メモリセルが備えるデータ保持用のキャパシタと同じ製
造方法で同時に形成されたキャパシタから成るキャパシ
タ評価セルと、 前記キャパシタ評価セルのキャパシタの
一方の電極のみに接続され、該キャパシタ評価セルの特
性評価時に用いられるパッドを備えた下部電極配線と、
前記キャパシタ評価セルのキャパシタの他方の電極のみ
に接続され、該キャパシタ評価セルの特性評価時に用い
られるパッドを備えたTEG用ソース配線と、を有して
いてもよい。 さらに、前記所定の位置は、前記メモリセ
ルアレイの中央部であってもよく、前記メモリセルアレ
イの周辺部であってもよい。
Also, a plurality of word lines and a plurality of bit lines are
The word lines, bit lines, and source lines
Consists of multiple memory cells connected to
A semiconductor memory having a memory cell array, said
In the memory cell array, instead of the product memory cells
The TEG part where the predetermined electrical characteristics are measured
And the TEG portion is provided below the line running in the word line direction.
Part electrode wiring, between the source wiring and the lower electrode wiring.
Consisting of connected capacitors ,
Being arranged at a predetermined position in the memory cell array,
Same as the data retention capacitor of the memory cell
Consisting of capacitors formed simultaneously by the fabrication method
Of the capacitor evaluation cell,
Only one of the electrodes is connected,
A lower electrode wiring with a pad used at the time of the property evaluation,
Only the other electrode of the capacitor of the capacitor evaluation cell
And used when evaluating the characteristics of the capacitor evaluation cell.
TEG source wiring having a pad to be
May be. Further, the predetermined position is the memory cell.
The memory cell array.
It may be the periphery of b.

【0030】上記のように構成されたTEGを備えた半
導体メモリは、TEGが製品となるメモリセルと同じ領
域内に同じ製造方法によって形成されるため、製品と同
じ特性を有するTEGを得ることができる。
Since the semiconductor memory provided with the TEG configured as described above is formed by the same manufacturing method in the same region as the memory cell in which the TEG is a product, the TEG having the same characteristics as the product can be obtained. it can.

【0031】したがって、少ない数のメモリセルによっ
てTEGを構成することができるため、TEGの占有面
積を小さくすることが可能になり、TEGを設けること
によるチップ面積の増大が防止される。
Therefore, since the TEG can be constituted by a small number of memory cells, the area occupied by the TEG can be reduced, and an increase in the chip area due to the provision of the TEG is prevented.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。
Next, the present invention will be described with reference to the drawings.

【0033】なお、以下の各実施例に示す半導体メモリ
用のTEGは64MビットのDRAM(ダイナミック・
ランダム・アクセス・メモリ)に適用している。
The TEG for the semiconductor memory shown in each of the following embodiments is a 64-Mbit DRAM (Dynamic DRAM).
(Random access memory).

【0034】DRAMに搭載するTEGは、次の諸特性
を測定できることが必要である。
The TEG mounted on the DRAM needs to be able to measure the following various characteristics.

【0035】(1)メモリセルのトランジスタのサブス
レショルド特性 (2)メモリセルのトランジスタのドレイン電流−ドレ
イン電圧特性 (3)メモリセル間のアイソレーション特性 (4)データ保持用のキャパシタの容量特性(C−V特
性)、および容量絶縁膜のリーク電流特性 本発明のTEGは、上記(1)〜(4)の特性をそれぞ
れ測定できるように構成し、さらに製品のメモリセルの
電気特性を正確に反映したものである。
(1) Sub-threshold characteristics of a memory cell transistor (2) Drain current-drain voltage characteristics of a memory cell transistor (3) Isolation characteristics between memory cells (4) Capacitance characteristics of a data holding capacitor ( CV characteristics) and leak current characteristics of the capacitive insulating film The TEG of the present invention is configured to measure the above-mentioned characteristics (1) to (4), and further accurately measures the electrical characteristics of the memory cells of the product. It is a reflection.

【0036】(第1実施例)まず、本発明のTEGを備
えた半導体メモリの第1実施例として、TEGによって
メモリセルのトランジスタ特性を測定する場合について
説明する。
First Embodiment First, as a first embodiment of a semiconductor memory having a TEG according to the present invention, a case where the transistor characteristics of a memory cell are measured by the TEG will be described.

【0037】図1は本発明のTEGを備えた半導体メモ
リの第1実施例の構成を示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing the structure of a first embodiment of a semiconductor memory having a TEG according to the present invention.

【0038】図1において、製品となる半導体チップ1
上には、複数のメモリセルからそれぞれ構成された4つ
の回路ブロック(メモリセルアレイ)が形成され、メモ
リセルアレイ2内の所望の領域には必要に応じてそれぞ
れTEG部3が形成されている。このTEG部3は測定
内容によって少なくとも1つのメモリセルアレイ2内に
形成される。
In FIG. 1, a semiconductor chip 1 as a product
Above, four circuit blocks (memory cell arrays) each composed of a plurality of memory cells are formed, and a TEG unit 3 is formed in a desired region in the memory cell array 2 as needed. The TEG unit 3 is formed in at least one memory cell array 2 depending on the measurement content.

【0039】4つのメモリセルアレイ2のうち、図1の
左下に示すメモリセルアレイ2内(64MビットDRA
Mが4つのメモリセルアレイ2で構成される場合、1つ
のメモリセルアレイ2は16Mビットのメモリセルから
構成される)には、その中央部にTEG部3が形成さ
れ、TEG部3は1ビット分のメモリセルによって構成
されている。
Of the four memory cell arrays 2, the memory cell array 2 shown in the lower left of FIG.
In the case where M is composed of four memory cell arrays 2, one memory cell array 2 is composed of 16 Mbit memory cells), a TEG unit 3 is formed at the center thereof, and the TEG unit 3 has one bit. Of memory cells.

【0040】メモリセルのトランジスタには、そのドレ
イン領域に1本のビット線4が接続され、その端部にT
EG用ドレイン電極パッド6が形成されている。また、
ゲート電極には1本のワード線5が接続され、その端部
にTEG用ゲート電極パッド8が形成されている。
One bit line 4 is connected to the drain region of the transistor of the memory cell, and T
An EG drain electrode pad 6 is formed. Also,
One word line 5 is connected to the gate electrode, and a TEG gate electrode pad 8 is formed at an end thereof.

【0041】一方、図1の右下に示すメモリセルアレイ
2には、その周辺部にTEG部3が形成され、上記中央
部と同様に1ビット分のメモリセルから構成されてい
る。また、メモリセルのトランジスタには上記中央部に
形成されたTEG部3と同様にドレイン領域に1本のビ
ット線4が接続され、その端部にTEG用ドレイン電極
パッド6が形成されている。また、ゲート電極には1本
のワード線5が接続され、その端部にTEG用ゲート電
極パッド8が形成されている。
On the other hand, the memory cell array 2 shown in the lower right of FIG. 1 has a TEG portion 3 formed in the peripheral portion thereof, and is composed of memory cells of one bit like the central portion. In addition, one bit line 4 is connected to the drain region of the transistor of the memory cell in the same manner as the TEG portion 3 formed at the center, and a TEG drain electrode pad 6 is formed at the end. One word line 5 is connected to the gate electrode, and a TEG gate electrode pad 8 is formed at an end of the word line 5.

【0042】さらに、トランジスタのソース領域にはソ
ース配線9が接続され、その端部にTEG用ソース電極
パッド7が形成されている。
Further, a source wiring 9 is connected to a source region of the transistor, and a TEG source electrode pad 7 is formed at an end thereof.

【0043】そして、メモリセルアレイ2の外側の領域
には、半導体チップ1の基板電位を固定電位にするため
の配線10が形成され、その端部に基板電位固定用パッ
ド11が形成されている。
A wiring 10 for setting the substrate potential of the semiconductor chip 1 to a fixed potential is formed in a region outside the memory cell array 2, and a substrate potential fixing pad 11 is formed at an end thereof.

【0044】ここで、上記したTEG部3は製品のメモ
リセルアレイ2の領域に組みまれているため、製品と
なるメモリセルアレイ2と同じ製造プロセスによって同
時に製造される。
[0044] Here, TEG portion 3 described above, since being built into the region of the memory cell array 2 of a product, are produced simultaneously by the same manufacturing process as the memory cell array 2 as a product.

【0045】このため、例えばゲート電極をエッチング
する際のパターン密度の疎密の違いから発生するエッチ
ング速度の差異(反応性イオンエッチングのマイクロ・
ローディング効果)がなくなり、製品となるメモリセル
とTEG部3のメモリセルとのゲート電極の加工寸法の
違い等がなくなる。
For this reason, for example, a difference in etching rate caused by a difference in pattern density when etching a gate electrode (a micro-electrode of reactive ion etching).
The loading effect) is eliminated, and the difference in processing dimensions of the gate electrode between the memory cell as a product and the memory cell in the TEG section 3 is eliminated.

【0046】したがって、TEG部3のメモリセルが製
品となるメモリセルと同じ特性を有するようになるた
め、TEG部3をメモリセル1ビットのみで構成して
も、製品のメモリセルのトランジスタ特性を正確に反映
したものになる。
Therefore, since the memory cells of the TEG section 3 have the same characteristics as the memory cells of the product, the transistor characteristics of the memory cells of the product can be improved even if the TEG section 3 is composed of only one bit of the memory cells. It will reflect exactly.

【0047】よって、半導体メモリのチップ面積を増大
させることなくメモリセルのトランジスタ特性を測定す
ることが可能なTEG部3を設けることができる。
Therefore, the TEG unit 3 capable of measuring the transistor characteristics of the memory cell without increasing the chip area of the semiconductor memory can be provided.

【0048】次に、本実施例のTEG部3の構成につい
て図2〜図4を参照して詳細に説明する。
Next, the configuration of the TEG unit 3 of this embodiment will be described in detail with reference to FIGS.

【0049】なお、図2〜図4はTEG部3がメモリセ
ルアレイ2の中央部に位置する場合で説明しているが、
メモリセルアレイ2の周辺部にTEG部3が位置する場
合も構成は同様になるため、その説明は省略する。
FIGS. 2 to 4 show the case where the TEG unit 3 is located at the center of the memory cell array 2.
The configuration is the same when the TEG unit 3 is located in the peripheral portion of the memory cell array 2, and the description thereof is omitted.

【0050】図2は図1に示したTEG部の等価回路を
示す回路図である。また、図3は図1に示したTEG部
の構造を示す拡大平面図であり、図4は図3に示したT
EG部の側面から見た構造を示す断面図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the TEG unit shown in FIG. FIG. 3 is an enlarged plan view showing the structure of the TEG portion shown in FIG. 1, and FIG.
It is sectional drawing which shows the structure seen from the side surface of the EG part.

【0051】図2において、TEG部3はメモリセルの
トランジスタ特性を測定するためのトランジスタ特性評
価用セル12と、同じ列に形成された非動作セル13と
によって構成されている。
In FIG. 2, the TEG unit 3 includes a transistor characteristic evaluation cell 12 for measuring transistor characteristics of a memory cell, and a non-operating cell 13 formed in the same column.

【0052】トランジスタ特性評価用セル12のトラン
ジスタのゲートGにはワード線5が接続され、その端部
にTEG用ゲート電極パッド8が形成されている。トラ
ンジスタのドレインDにはビット線4が接続され、その
端部にTEG用ドレイン電極パッド6が形成されてい
る。また、トランジスタのソースSには、その端部にT
EG用ソース電極パッド7が形成されたソース配線9、
およびデータを保持(電圧を保持)するためのキャパシ
タ14の一端が接続されている。キャパシタ14の他端
はセルプレート電極(不図示)によってメモリセルアレ
イ2内の各トランジスタと共通に接続され、セルプレー
ト電極はTEG用上部電極パッド29に接続されてTE
G用ソース電極7と同一の電圧が印加される。
The word line 5 is connected to the gate G of the transistor of the transistor characteristic evaluation cell 12, and a TEG gate electrode pad 8 is formed at an end thereof. A bit line 4 is connected to the drain D of the transistor, and a TEG drain electrode pad 6 is formed at an end thereof. The source S of the transistor has a T at its end.
Source wiring 9 on which source electrode pad 7 for EG is formed,
One end of a capacitor 14 for holding data (holding voltage) is connected. The other end of the capacitor 14 is commonly connected to each transistor in the memory cell array 2 by a cell plate electrode (not shown), and the cell plate electrode is connected to the TEG upper electrode pad 29 to be connected to the TEG.
The same voltage as that of the G source electrode 7 is applied.

【0053】図3において、トランジスタ特性評価用セ
ル12は、N型の半導体からなりトランジスタのソース
Sとなるソース領域15、N型の半導からなりトランジ
スタのドレインDとなるドレイン領域16、トランジス
タのゲートGとなるゲート電極17、ビット線4とドレ
イン領域16とが接続されるビット線コンタクト18、
およびソース配線9とソース領域15とが接続されるノ
ードコンタクト19から構成されている。
In FIG. 3, a transistor characteristic evaluation cell 12 is composed of a source region 15 made of an N-type semiconductor and serving as a source S of the transistor, a drain region 16 made of an N-type semiconductor and serving as a drain D of the transistor, A gate electrode 17 serving as a gate G; a bit line contact 18 connecting the bit line 4 to the drain region 16;
And a node contact 19 connecting the source line 9 and the source region 15.

【0054】TEG用ドレイン電極パッド6にはビット
線4が接続され、TEG用ゲート電極パッド8には製品
となるメモリセルと同一のワード線5が接続されてい
る。
The bit line 4 is connected to the TEG drain electrode pad 6, and the same word line 5 as the product memory cell is connected to the TEG gate electrode pad 8.

【0055】また、ソース領域15にはノードコンタク
ト19を介してソース配線9が接続され、ソース配線9
にはTEG用ソース電極パッド7が形成されている。
The source line 9 is connected to the source region 15 via a node contact 19.
Is formed with a TEG source electrode pad 7.

【0056】なお、このトランジスタ特性評価用セル1
2と同じ列上にあるメモリセル(非動作セル13)につ
いては、トランジスタのドレインおよびソースがそれぞ
れビット線4およびソース配線9と接続されていないた
め、メモリセルとして使用されることがない。
Note that this transistor characteristic evaluation cell 1
The memory cell (non-operating cell 13) on the same column as 2 is not used as a memory cell because the drain and source of the transistor are not connected to the bit line 4 and the source line 9, respectively.

【0057】図4において、P型半導体からなるシリコ
ン基板20上には、フィールド酸化膜21あるいはゲー
ト酸化膜22を介してゲート電極17およびそれと接続
されるワード線5(不図示)が形成され、シリコン基板
20の上面近傍には、ゲート電極17を挟んでソース領
域15およびドレイン領域16がそれぞれ形成されてい
る。
In FIG. 4, a gate electrode 17 and a word line 5 (not shown) connected thereto are formed on a silicon substrate 20 made of a P-type semiconductor via a field oxide film 21 or a gate oxide film 22. A source region 15 and a drain region 16 are formed near the upper surface of the silicon substrate 20 with the gate electrode 17 interposed therebetween.

【0058】また、シリコン基板20上には第1の層間
絶縁膜23が形成され、第1の層間絶縁膜23上にはビ
ット線4が形成されている。この第1の層間絶縁膜23
にはドレイン領域16に達する開口部が形成され、この
開口部によってシリコン基板20の上面近傍に形成され
たドレイン領域16とビット線4とがビット線コンタク
ト18で接続される。
The first interlayer insulating film 23 is formed on the silicon substrate 20, and the bit lines 4 are formed on the first interlayer insulating film 23. This first interlayer insulating film 23
An opening reaching the drain region 16 is formed, and the drain region 16 formed near the upper surface of the silicon substrate 20 is connected to the bit line 4 by the bit line contact 18 through the opening.

【0059】ビット線4上には第2の層間絶縁膜24が
形成され、第2の層間絶縁膜24上にはソース配線9が
形成されている。第2の層間絶縁膜24にはソース領域
15に達する開口部が形成され、この開口部によって第
2の層間絶縁膜24上に形成されたソース配線9とシリ
コン基板20の上面近傍に形成されたソース領域15と
がノードコンタクト19で接続される。
A second interlayer insulating film 24 is formed on bit line 4, and source wiring 9 is formed on second interlayer insulating film 24. An opening reaching the source region 15 is formed in the second interlayer insulating film 24, and the source wiring 9 formed on the second interlayer insulating film 24 and the vicinity of the upper surface of the silicon substrate 20 are formed by the opening. Source region 15 is connected with node contact 19.

【0060】また、ソース配線9上には容量絶縁膜25
を介してセルプレート電極26が形成され、これらソー
ス配線9、容量絶縁膜25、およびセルプレート電極2
6によってキャパシタ14が構成される。
Further, the capacitor insulating film 25 is formed on the source line 9.
A cell plate electrode 26 is formed through the source line 9, the capacitor insulating film 25, and the cell plate electrode 2.
6 constitutes a capacitor 14.

【0061】次に、上記したようなTEG部3を用いて
メモリセルのトランジスタ特性を測定する手順につい
て、トランジスタのサブスレショルド特性を測定する場
合を例にして説明する。
Next, a procedure for measuring the transistor characteristics of a memory cell using the TEG unit 3 as described above will be described by taking as an example the case of measuring the sub-threshold characteristics of a transistor.

【0062】まず、図1に示したTEG用ソース電極パ
ッド7に0Vを印加し、TEG用ドレイン電極パッド6
に0.1〜5Vの範囲の正の電圧、例えば3V程度の電
圧を印加する。
First, 0 V is applied to the TEG source electrode pad 7 shown in FIG.
, A positive voltage in the range of 0.1 to 5 V, for example, a voltage of about 3 V is applied.

【0063】この状態でTEG用ゲート電極パッド8
に、例えば−1Vから+3Vまでの電圧を0.01Vス
テップで印加し、このときにTEG用ドレイン電極パッ
ド6から流れる電流を電流計で測定する。
In this state, the TEG gate electrode pad 8
Then, for example, a voltage from -1 V to +3 V is applied in 0.01 V steps, and a current flowing from the TEG drain electrode pad 6 at this time is measured by an ammeter.

【0064】このことによって、トランジスタのサブス
レショルド特性を測定することができる。
Thus, the sub-threshold characteristic of the transistor can be measured.

【0065】(第2実施例)次に本発明のTEGを備え
た半導体メモリの第2実施例として、TEGを用いてメ
モリセルのキャパシタ特性を評価する場合について説明
する。
(Second Embodiment) Next, as a second embodiment of a semiconductor memory having a TEG according to the present invention, a case where the TEG is used to evaluate the capacitor characteristics of a memory cell will be described.

【0066】図5は本発明のTEGを備えた半導体メモ
リの第2実施例の構成を示す平面図である。
FIG. 5 is a plan view showing the structure of a second embodiment of the semiconductor memory having the TEG of the present invention.

【0067】図5において、製品となる半導体チップ1
01上には、複数のメモリセルからそれぞれ構成される
4つの回路ブロック(メモリセルアレイ)が形成され、
メモリセルアレイ102内の所望の領域には必要に応じ
てそれぞれTEG部103が形成されている。このTE
G部103は測定内容によって少なくとも1つのメモリ
セルアレイ102内に形成される。
In FIG. 5, a semiconductor chip 1 as a product
01, four circuit blocks (memory cell arrays) each composed of a plurality of memory cells are formed.
A TEG section 103 is formed in a desired region in the memory cell array 102 as needed. This TE
The G section 103 is formed in at least one memory cell array 102 according to the measurement content.

【0068】4つのメモリセルアレイ102のうち、図
5の左下に示すメモリセルアレイ102内には、その中
央部にTEG部103が形成され、TEG部103内に
は図5に示す縦一列分(数十Kビット分)のメモリセル
の領域にキャパシタ114(不図示)がそれぞれ形成さ
れている。
Of the four memory cell arrays 102, a TEG section 103 is formed at the center in the memory cell array 102 shown at the lower left of FIG. 5, and one column (number of rows) shown in FIG. Capacitors 114 (not shown) are respectively formed in memory cell regions of (10 K bits).

【0069】キャパシタ114の一端は、それぞれ下部
電極配線127と接続され、その端部にTEG用下部電
極パッド128が形成されている。
One end of the capacitor 114 is connected to the lower electrode wiring 127, and a TEG lower electrode pad 128 is formed at the end.

【0070】また、キャパシタ114の他端はそれぞれ
後述するセルプレート電極によって共通に接続され、セ
ルプレート電極はTEG用上部電極パッド129と接続
されている。
The other ends of the capacitors 114 are commonly connected by a cell plate electrode described later, and the cell plate electrode is connected to the TEG upper electrode pad 129.

【0071】一方、図5の右下に示すメモリセルアレイ
102には、その周辺部にTEG部103が形成され、
TEG部103内には図5に示す縦一列分のメモリセル
の領域にキャパシタ114がそれぞれ形成されている。
これらキャパシタ114は上記中央部に形成されたTE
G部103と同様に、その一端がそれぞれ下部電極配線
127と接続され、その他端がそれぞれ後述するセルプ
レート電極と共通に接続されている。
On the other hand, the memory cell array 102 shown at the lower right of FIG.
Capacitors 114 are formed in the TEG unit 103 in the region of one column of memory cells shown in FIG.
These capacitors 114 are formed by TE
As in the case of the G portion 103, one end thereof is connected to the lower electrode wiring 127, and the other end is commonly connected to a cell plate electrode described later.

【0072】ここで、キャパシタ特性(C−V特性)を
精度良く測定するためにはキャパシタ114の容量の総
計が数十pF程度必要になる。メモリセル1個当たりの
キャパシタ114の容量値は20fF〜30fFである
ため、本実施例では上記測定に必要な容量値を得るため
に、数Kビット分(図5に示す縦一列分)のキャパシタ
114をTEG部103に形成している。
Here, in order to accurately measure the capacitor characteristic (CV characteristic), the total capacitance of the capacitor 114 needs to be about several tens pF. Since the capacitance value of the capacitor 114 per memory cell is 20 fF to 30 fF, in the present embodiment, in order to obtain the capacitance value required for the above measurement, a capacitor of several K bits (one vertical column shown in FIG. 5) is used. 114 is formed in the TEG portion 103.

【0073】なお、上記したTEG部103は製品のメ
モリセルアレイ102の領域内に組み入まれているた
め、製品となるメモリセルアレイ102と同じ製造プロ
セスによって同時に製造される。
Since the above-described TEG section 103 is incorporated in the area of the memory cell array 102 of the product, it is manufactured at the same time by the same manufacturing process as the memory cell array 102 of the product.

【0074】したがって、第1実施例と同様に、TEG
部103のキャパシタ114は製品となるメモリセルの
キャパシタと同じ特性で形成されるため、製品のメモリ
セルのキャパシタ特性を正確に反映したものになる。
Therefore, similarly to the first embodiment, TEG
Since the capacitor 114 of the portion 103 is formed with the same characteristics as the capacitor of the memory cell as a product, the capacitor 114 accurately reflects the capacitor characteristics of the memory cell of the product.

【0075】よって、半導体メモリのチップ面積を増大
させることなくメモリセルのキャパシタ特性を測定する
ことが可能なTEG部103を設けることができる。
Therefore, it is possible to provide the TEG unit 103 capable of measuring the capacitor characteristics of the memory cell without increasing the chip area of the semiconductor memory.

【0076】次に、本実施例のTEG部103の構成に
ついて図6〜図8を参照して詳細に説明する。
Next, the configuration of the TEG unit 103 of this embodiment will be described in detail with reference to FIGS.

【0077】なお、図6〜図8はTEG部103がメモ
リセルアレイ102の中央部に位置する場合で説明して
いるが、メモリセルアレイ102の周辺部にTEG部1
03を形成する場合も構成は同様になるため、その説明
は省略する。
Although FIGS. 6 to 8 illustrate the case where the TEG unit 103 is located at the center of the memory cell array 102, the TEG unit 1 is located at the periphery of the memory cell array 102.
Since the configuration is the same when forming No. 03, the description thereof is omitted.

【0078】図6は図5に示したTEG部の等価回路を
示す回路図である。また、図7は図5に示したTEG部
の構造を示す拡大平面図であり、図8は図5に示したT
EG部の側面から見た構造を示す断面図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the TEG unit shown in FIG. FIG. 7 is an enlarged plan view showing the structure of the TEG portion shown in FIG. 5, and FIG.
It is sectional drawing which shows the structure seen from the side surface of the EG part.

【0079】図6において、TEG部103はメモリセ
ルのキャパシタ特性を測定するためのキャパシタ評価用
セル112で構成され、キャパシタ評価用セル112は
8ビット分のメモリセルに相当する数のキャパシタ11
4によって構成されている。
In FIG. 6, the TEG section 103 is composed of a capacitor evaluation cell 112 for measuring a capacitor characteristic of a memory cell, and the capacitor evaluation cell 112 has a number of capacitors 11 corresponding to an 8-bit memory cell.
4.

【0080】キャパシタ114の一端(後述する容量蓄
積電極)はそれぞれ下部電極配線127と接続され、そ
の端部にTEG用下部電極パッド128が形成されてい
る。また、キャパシタ114の他端はそれぞれ後述する
セルプレート電極に共通に接続され、セルプレート電極
はTEG用上部電極パッド129と接続されている。
One end (capacity storage electrode described later) of the capacitor 114 is connected to the lower electrode wiring 127, and a TEG lower electrode pad 128 is formed at the end. The other ends of the capacitors 114 are commonly connected to a cell plate electrode described later, and the cell plate electrode is connected to the TEG upper electrode pad 129.

【0081】図7において、キャパシタ評価用セル11
2は、キャパシタ114の一方の電極となる容量蓄積電
極130、キャパシタ114の他方の電極となるセルプ
レート電極126、下部電極配線127、および下部電
極配線127と容量蓄積電極130を接続するノードコ
ンタクト119から構成されている。
In FIG. 7, the cell 11 for capacitor evaluation
Reference numeral 2 denotes a capacitance storage electrode 130 serving as one electrode of the capacitor 114, a cell plate electrode 126 serving as the other electrode of the capacitor 114, a lower electrode wiring 127, and a node contact 119 connecting the lower electrode wiring 127 and the capacitance storage electrode 130. It is composed of

【0082】図8において、P型半導体からなるシリコ
ン基板120上には、フィールド酸化膜121を介して
下部電極配線127が形成され、下部電極配線127上
には第1の層間絶縁膜123が形成されている。第1の
層間絶縁膜123上には製品となるメモリセルで使用さ
れるビット線104が形成され、ビット線104上には
第2の層間絶縁膜124が形成されている。第2の層間
絶縁膜124上にはキャパシタ114の一方の電極とな
る容量蓄積電極130が形成されている。第2の層間絶
縁膜124には下部電極配線127に達する開口部が形
成され、この開口部によって容量蓄積電極130と下部
電極配線127とがノードコンタクト119で接続され
る。
Referring to FIG. 8, a lower electrode wiring 127 is formed on a silicon substrate 120 made of a P-type semiconductor via a field oxide film 121, and a first interlayer insulating film 123 is formed on lower electrode wiring 127. Have been. A bit line 104 used in a memory cell as a product is formed on the first interlayer insulating film 123, and a second interlayer insulating film 124 is formed on the bit line 104. On the second interlayer insulating film 124, a capacitance storage electrode 130 to be one electrode of the capacitor 114 is formed. An opening reaching the lower electrode wiring 127 is formed in the second interlayer insulating film 124, and the capacitor storage electrode 130 and the lower electrode wiring 127 are connected by the node contact 119 through this opening.

【0083】また、容量蓄積電極130上には容量絶縁
膜125を介してキャパシタ114の他方の電極となる
セルプレート電極126が形成され、これら容量蓄積電
極130、容量絶縁膜125、およびセルプレート電極
126によってキャパシタ114が構成される。なお、
セルプレート電極126は図5に示したTEG用上部電
極パッド129と接続される。
A cell plate electrode 126 serving as the other electrode of the capacitor 114 is formed on the capacitor storage electrode 130 via a capacitor insulating film 125 , and the capacitor storage electrode 130, the capacitor insulating film 125 , and the cell plate electrode
The capacitor 114 is constituted by 126 . In addition,
The cell plate electrode 126 is connected to the TEG upper electrode pad 129 shown in FIG.

【0084】次に、本実施例のTEG部103を用いて
メモリセルのキャパシタ特性を測定する手順について、
容量絶縁膜のリーク電流特性を測定する場合を例にして
説明する。
Next, a procedure for measuring the capacitor characteristics of the memory cell using the TEG unit 103 of this embodiment will be described.
The case where the leak current characteristic of the capacitor insulating film is measured will be described as an example.

【0085】まず、図5に示したTEG用下部電極パッ
ド128に0Vを印加する。
First, 0 V is applied to the lower electrode pad 128 for TEG shown in FIG.

【0086】この状態でTEG用上部電極パッド129
に0V〜3Vの範囲の正または負の電圧を0.1Vのス
テップで印加し、このときにTEG用上部電極パッド1
29から流れる電流を電流計で測定する。
In this state, the upper electrode pad 129 for TEG is used.
A positive or negative voltage in the range of 0 V to 3 V is applied in steps of 0.1 V. At this time, the TEG upper electrode pad 1
The current flowing from 29 is measured with an ammeter.

【0087】このことによって、キャパシタの容量絶縁
膜のリーク電流特性を測定することができる。
Thus, it is possible to measure the leakage current characteristics of the capacitor insulating film of the capacitor.

【0088】(第3実施例)次に本発明のTEGを備え
た半導体メモリの第3実施例として、TEGを用いてメ
モリセル間のアイソレーション特性を評価する場合につ
いて説明する。
(Third Embodiment) Next, as a third embodiment of a semiconductor memory having a TEG according to the present invention, a case where the isolation characteristic between memory cells is evaluated using the TEG will be described.

【0089】図9は本発明のTEGを備えた半導体メモ
リの第3実施例の構成を示す平面図である。
FIG. 9 is a plan view showing the configuration of a third embodiment of a semiconductor memory having a TEG according to the present invention.

【0090】図9において、製品となる半導体チップ2
01上には、複数のメモリセルからそれぞれ構成される
4つの回路ブロック(メモリセルアレイ)が形成され、
メモリセルアレイ202内の所望の領域には必要に応じ
てそれぞれTEG部203が形成される。このTEG部
203は測定内容によって少なくとも1つのメモリセル
アレイ202内に形成される。
In FIG. 9, a semiconductor chip 2 as a product
01, four circuit blocks (memory cell arrays) each composed of a plurality of memory cells are formed.
A TEG portion 203 is formed in a desired region in the memory cell array 202 as needed. The TEG section 203 is formed in at least one memory cell array 202 depending on the measurement content.

【0091】4つのメモリセルアレイ202のうち、図
9の左下に示すメモリセルアレイ202内には、その中
央部にTEG部203が形成され、TEG部203は2
ビット分のメモリセルから構成されている。メモリセル
のトランジスタにはそれぞれのドレイン領域にビット線
204が接続され、その端部にTEG用ドレイン電極パ
ッド206が形成されている。また、ゲート電極にはワ
ード線205がそれぞれ接続され、その端部にTEG用
ゲート電極パッド208が形成されている。
Of the four memory cell arrays 202, a TEG section 203 is formed in the center of the memory cell array 202 shown at the lower left of FIG.
It is composed of memory cells for bits. A bit line 204 is connected to each drain region of the transistor of the memory cell, and a TEG drain electrode pad 206 is formed at an end thereof. A word line 205 is connected to each of the gate electrodes, and a TEG gate electrode pad 208 is formed at an end of the word line 205.

【0092】一方、図の右下に示すメモリセルアレイ
202には、その周辺部にTEG部203が形成され、
2ビット分のメモリセルによって構成されている。これ
らメモリセルのトランジスタには上記中央部に形成され
たTEG部203と同様にドレイン領域にビット線20
4がそれぞれ接続され、ゲート電極にワード線205
それぞれ接続されている。
[0092] On the other hand, the memory cell array 202 shown in the bottom right of Figure 9, TEG portion 203 is formed on the periphery,
It is composed of 2-bit memory cells. The transistors of these memory cells have bit lines 20 in the drain region in the same manner as the TEG section 203 formed in the center.
4 are connected to each other, and the word lines 205 are connected to the gate electrodes.

【0093】さらに、トランジスタのソース領域にはそ
れぞれソース配線209が接続され、その端部にTEG
用ソース電極パッド207が形成されている。
Further, source lines 209 are connected to the source regions of the transistors, respectively, and TEGs are connected to the ends thereof.
Source electrode pad 207 is formed.

【0094】そして、メモリセルアレイ202の外側の
領域には、半導体チップ201の基板電位を固定電位に
するための配線210が形成され、その端部に基板電位
固定用パッド211が形成されている。
A wiring 210 for setting the substrate potential of the semiconductor chip 201 to a fixed potential is formed in a region outside the memory cell array 202, and a substrate potential fixing pad 211 is formed at an end thereof.

【0095】ここで、上記したTEG部203は製品の
メモリセルアレイ202の領域内に組み入まれ、製品と
なるメモリセルアレイ202と同じ製造プロセスによっ
て同時に製造される。
Here, the above-described TEG section 203 is incorporated in the area of the memory cell array 202 of the product, and is manufactured at the same time by the same manufacturing process as the memory cell array 202 as the product.

【0096】したがって、第1実施例と同様にTEG部
203のメモリセルが製品となるメモリセルと同じ特性
で形成されるため、TEG部203のメモリセル間のア
イソレーション特性が製品のメモリセル間のアイソレー
ション特性を正確に反映したものになる。
Therefore, as in the first embodiment, since the memory cells of the TEG section 203 are formed with the same characteristics as the memory cells of the product, the isolation characteristics between the memory cells of the TEG section 203 are reduced. Accurately reflects the isolation characteristics of

【0097】よって、半導体メモリのチップ面積の大き
さを増大させることなくアイソレーション特性を測定す
ることが可能なTEG部を設けることができる。
Therefore, it is possible to provide a TEG unit capable of measuring the isolation characteristics without increasing the chip area of the semiconductor memory.

【0098】次に、本実施例のTEG部203の構成に
ついて図10を参照して詳細に説明する。
Next, the configuration of the TEG unit 203 of this embodiment will be described in detail with reference to FIG.

【0099】なお、図10ではTEG部がメモリセルア
レイの中央部に位置する場合で説明しているが、メモリ
セルアレイの周辺部にTEG部が位置する場合も構成は
同様であるため、その説明は省略する。また、メモリセ
ルアレイの断面図については第1実施例で示した図4と
同様であるため、その説明は省略する。
Although FIG. 10 shows the case where the TEG portion is located at the center of the memory cell array, the configuration is the same when the TEG portion is located at the peripheral portion of the memory cell array. Omitted. The cross-sectional view of the memory cell array is the same as that shown in FIG. 4 of the first embodiment, and a description thereof will not be repeated.

【0100】図10は図9に示したTEG部の構造を示
す拡大平面図である。
FIG. 10 is an enlarged plan view showing the structure of the TEG portion shown in FIG.

【0101】図10おいて、2ビット分のメモリセルか
らなる素子分離特性評価用セル212は、N型の半導か
らなりトランジスタのソースとなるソース領域215、
N型の半導からなりトランジスタのドレインとなるドレ
イン領域216、トランジスタのゲートとなるゲート電
極217、ビット線204とドレイン領域216が接続
されるビット線コンタクト218、およびソース配線2
09とソース領域215が接続されるノードコンタクト
219から構成されている。
In FIG. 10, an element isolation characteristic evaluation cell 212 composed of two-bit memory cells is formed of an N-type semiconductor and has a source region 215 serving as a source of a transistor.
A drain region 216 made of an N-type semiconductor and serving as a drain of the transistor; a gate electrode 217 serving as a gate of the transistor; a bit line contact 218 connecting the bit line 204 and the drain region 216;
09 and a node contact 219 connected to the source region 215.

【0102】TEG用ドレイン電極パッド206にはビ
ット線204が接続され、TEG用ゲート電極パッド
08には製品となるメモリセルと同じワード線205
接続されている。
The bit line 204 is connected to the TEG drain electrode pad 206, and the TEG gate electrode pad 2
08 is connected to the same word line 205 as the product memory cell.

【0103】また、素子分離特性評価用セル212のト
ランジスタのソース領域215には、その端部にTEG
用ソース電極パッド207が形成されたソース配線20
9、およびデータを保持(電圧を保持)するためのキャ
パシタ(不図示)の一端が接続されている。キャパシタ
の他端はセルプレート電極(不図示)によってメモリセ
ルアレイ202内の各トランジスタと共通に接続され、
セルプレート電極はTEG用上部電極パッド229(図
9参照)に接続されてTEG用ソース電極パッド207
と同一の電圧が印加される。
The source region 215 of the transistor of the element isolation characteristic evaluation cell 212 has a TEG at its end.
Source line 20 on which source electrode pad 207 is formed
9, and one end of a capacitor (not shown) for holding data (holding voltage). The other end of the capacitor is commonly connected to each transistor in the memory cell array 202 by a cell plate electrode (not shown),
The cell plate electrode is the upper electrode pad 229 for TEG (Fig.
9) and connected to the source electrode pad 207 for TEG.
And the same voltage is applied.

【0104】次に、上記したTEG部203を用いてメ
モリセル間のアイソレーション特性を測定する場合の手
順について説明する。
Next, a procedure for measuring the isolation characteristics between memory cells using the above-described TEG unit 203 will be described.

【0105】まず、2つのTEG用ゲート電極パッド2
08に例えば3Vの電圧をそれぞれ印加し、一方のメモ
リセルにつながるTEG用ドレイン電極パッド206と
TEG用ソース電極パッド207にそれぞれ0Vを印加
する。
First, two TEG gate electrode pads 2
For example, a voltage of 3 V is applied to the memory cell 08, and 0 V is applied to each of the TEG drain electrode pad 206 and the TEG source electrode pad 207 connected to one of the memory cells.

【0106】このような状態で、他方のメモリセルにつ
ながるTEG用ドレイン電極パッド206とTEG用ソ
ース電極パッド207にそれぞれ0〜15Vの範囲で
0.1Vステップで正の電圧を印加し、このときにTE
G用ドレイン電極パッド206から流れる電流を電流計
で測定することによりメモリセル間の素子分離特性を測
定することができる。
In such a state, a positive voltage is applied to the TEG drain electrode pad 206 and the TEG source electrode pad 207 connected to the other memory cell in a range of 0 to 15 V in 0.1 V steps. To TE
By measuring the current flowing from the G drain electrode pad 206 with an ammeter, the element isolation characteristics between memory cells can be measured.

【0107】この場合、一方のメモリセルのビット線コ
ンタクト218と他方のメモリセルのノードコンタクト
219との間の分離特性、および2つのノードコンタク
ト219間の分離特性を同時に測定することができる。
In this case, the isolation characteristic between the bit line contact 218 of one memory cell and the node contact 219 of the other memory cell and the isolation characteristic between the two node contacts 219 can be measured simultaneously.

【0108】また、他の測定方法として、2つのTEG
用ゲート電極パッド208にそれぞれ0Vを印加し、一
方のメモリセルに接続されたTEG用ソース電極パッド
207に0Vを印加する。
As another measurement method, two TEGs are used.
0 V is applied to each of the gate electrode pads 208 for TEG, and 0 V is applied to the source electrode pad 207 for TEG connected to one of the memory cells.

【0109】この状態で、他方のメモリセルにつながる
TEG用ソース電極パッド207に0〜15Vの範囲で
0.1Vステップで正の電圧を印加し、このときにTE
G用ドレイン電極パッド206から流れる電流を電流計
で測定することによりメモリセル間の素子分離特性を測
定することができる。
In this state, a positive voltage is applied to the TEG source electrode pad 207 connected to the other memory cell in the range of 0 to 15 V in 0.1 V steps.
By measuring the current flowing from the G drain electrode pad 206 with an ammeter, the element isolation characteristics between memory cells can be measured.

【0110】この場合、図10に示す2つのノードコン
タクト219間のリーク経路のアイソレーション特性
のみを測定することができ、他のリーク経路(ビット
コンタクト−ノードコンタクト間)の値を除いたデータ
を得ることができる。
In this case, only the isolation characteristic of the leak path between the two node contacts 219 shown in FIG. 10 can be measured, and the data excluding the values of the other leak paths (between the bit contacts and the node contacts) is obtained. Obtainable.

【0111】[0111]

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載する効果を奏する。
Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.

【0112】TEGを、製品となるメモリアレイが形成
される領域内に製品となるメモリアレイと同じ製造方法
で同時に形成し、所定の電気特性を独立して測定するた
めのインタフェース手段を有することで、製品となるメ
モリセルと同じ特性を有するTEGを得ることができ
る。
The TEG is simultaneously formed in the same area as the product memory array in the area where the product memory array is formed, and has interface means for independently measuring predetermined electrical characteristics. As a result, a TEG having the same characteristics as the product memory cell can be obtained.

【0113】したがって、必要最小限のメモリセルアレ
イでTEGを構成することができ、従来の半導体メモリ
TEGにおいて課題であったチップ面積の増大を抑える
ことができる。
Therefore, the TEG can be configured with a minimum necessary memory cell array, and an increase in chip area, which has been a problem in the conventional semiconductor memory TEG, can be suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のTEGを備えた半導体メモリの第1実
施例の構成を示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing a configuration of a first embodiment of a semiconductor memory provided with a TEG of the present invention.

【図2】図1に示したTEG部の等価回路を示す回路図
である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of a TEG unit shown in FIG.

【図3】図1に示したTEG部の構造を示す拡大平面図
である。
FIG. 3 is an enlarged plan view showing a structure of a TEG unit shown in FIG.

【図4】図3に示したTEG部の側面から見た構造を示
す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a structure viewed from a side surface of the TEG section shown in FIG.

【図5】本発明のTEGを備えた半導体メモリの第2実
施例の構成を示す平面図である。
FIG. 5 is a plan view showing a configuration of a second embodiment of the semiconductor memory including the TEG of the present invention.

【図6】図5に示したTEG部の等価回路を示す回路図
である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the TEG unit shown in FIG.

【図7】図5に示したTEG部の構造を示す拡大平面図
である。
FIG. 7 is an enlarged plan view showing a structure of a TEG unit shown in FIG.

【図8】図5に示したTEG部の側面から見た構造を示
す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a structure as viewed from a side surface of the TEG section shown in FIG.

【図9】本発明のTEGを備えた半導体メモリの第3実
施例の構成を示す平面図である。
FIG. 9 is a plan view showing a configuration of a third embodiment of the semiconductor memory including the TEG of the present invention.

【図10】図9に示したTEG部の構造を示す拡大平面
図である。
FIG. 10 is an enlarged plan view showing a structure of a TEG unit shown in FIG.

【図11】従来の半導体メモリに用いられるTEGの構
成を示す平面図である。
FIG. 11 is a plan view showing a configuration of a TEG used for a conventional semiconductor memory.

【図12】従来のTEGを備えた半導体メモリの構成例
を示す平面図である。
FIG. 12 is a plan view illustrating a configuration example of a conventional semiconductor memory including a TEG.

【図13】従来のTEGを備えた半導体メモリの他の構
成例を示す平面図である。
FIG. 13 is a plan view showing another configuration example of a conventional semiconductor memory having a TEG.

【図14】メモリセルアレイの規模に対するエッチング
速度の関係を表すグラフである。
FIG. 14 is a graph showing a relationship between an etching rate and a size of a memory cell array.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、101、201 半導体チップ 2、102、202 メモリセルアレイ 3、103、203 TEG部 4、104、204 ビット線 5、205 ワード線 6、206 TEG用ドレイン電極パッド 7、207 TEG用ソース電極パッド 8、208 TEG用ゲート電極パッド 9、209 ソース配線 10、210 配線 11、211 基板電位固定用パッド 12 トランジスタ特性評価用セル 13 非動作セル 14、114 キャパシタ 15、215 ソース領域 16、216 ドレイン領域 17、217 ゲート電極 18、218 ビット線コンタクト 19、119、219 ノードコンタクト 20、120 シリコン基板 21、121 フィールド酸化膜 22 ゲート酸化膜 23、123 第1の層間絶縁膜 24、124 第2の層間絶縁膜 25、125 容量絶縁膜 26、126 セルプレート電極 29、129、229 TEG用上部電極パッド 112 キャパシタ評価用セル 127 下部電極配線 128 TEG用下部電極パッド 130 容量蓄積電極 212 素子分離特性評価用セル 1, 101, 201 Semiconductor chip 2, 102, 202 Memory cell array 3, 103, 203 TEG section 4, 104, 204 Bit line 5, 205 Word line 6, 206 Drain electrode pad for TEG 7, 207 Source electrode pad for TEG 8 , 208 TEG gate electrode pad 9, 209 Source wiring 10, 210 Wiring 11, 211 Substrate potential fixing pad 12 Transistor characteristic evaluation cell 13 Non-operating cell 14, 114 Capacitor 15, 215 Source region 16, 216 Drain region 17, 217 Gate electrode 18, 218 Bit line contact 19, 119, 219 Node contact 20, 120 Silicon substrate 21, 121 Field oxide film 22 Gate oxide film 23, 123 First interlayer insulating film 24, 124 Second interlayer insulating film 25 125 capacitor insulating film 26, 126 cell plate electrode 29,129,229 TEG upper electrode pad 112 lower electrode pad cell 127 lower electrode wiring 128 TEG capacitor rated 130 storage capacitor electrode 212 isolation characteristic evaluation cell

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01L 27/10 681C (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 27/108 G01R 31/28 H01L 21/66 H01L 21/8242 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 identification code FI H01L 27/10 681C (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 27/108 G01R 31/28 H01L 21 / 66 H01L 21/8242

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 複数のワード線と複数のビット線が縦横
に配置され、対応するワード線、ビット線及びソース配
線にそれぞれ接続された複数のメモリセルからなるメモ
リセルアレイを有する半導体メモリであって、 前記複数のビット線のうちのいずれか1本に、製品とな
るメモリセルに代って所定の電気特性が測定されるTE
G部のみが接続されている半導体メモリ。
A plurality of word lines and a plurality of bit lines are vertically and horizontally.
And the corresponding word line, bit line and source
Note consisting of multiple memory cells connected to the lines
A semiconductor memory having a recell array, wherein one of the plurality of bit lines is a product.
Where predetermined electrical characteristics are measured instead of memory cells
A semiconductor memory to which only the G section is connected.
【請求項2】(2) 前記メモリセルアレイ内の所定の位置にAt a predetermined position in the memory cell array.
配置され、前記メモリセルが備えるトランジスタと同じThe same as the transistor provided in the memory cell
製造方法で同時に形成されたトランジスタから成るTETE comprising transistors formed simultaneously by a manufacturing method
G用メモリセルと、A G memory cell; 該TEG用メモリセルのトランジスタのゲートにのみ接Connects only to the gate of the transistor of the TEG memory cell.
続され、該TEG用メモリセルの特性評価時に用いられAnd used when evaluating the characteristics of the TEG memory cell.
るパッドを備えたTEG用ワード線と、TEG word line with pad 該TEG用メモリセルのトランジスタのドレインにのみOnly at the drain of the transistor of the TEG memory cell
接続され、該TEG用メモリセルの特性評価時に用いらConnected when used for evaluating the characteristics of the TEG memory cell.
れるパッドを備えたTEG用ビット線と、A TEG bit line having a pad to be 該TEG用メモリセルのトランジスタのソースにのみ接Connects only to the source of the transistor of the TEG memory cell.
続され、該TEG用メモリセルの特性評価時に用いられAnd used when evaluating the characteristics of the TEG memory cell.
るパッドを備えたTEG用ソース配線と、TEG source wiring with pad を有する請求項1記載の半導体メモリ。2. The semiconductor memory according to claim 1, comprising:
【請求項3】 複数のワード線と複数のビット線が縦横
に配置され、対応するワード線、ビット線及びソース配
線にそれぞれ接続された複数のメモリセルからなるメモ
リセルアレイを有する半導体メモリであって、 前記メモリセルアレイ内に、製品となるメモリセルに代
って所定の電気特性が測定されるTEG部がワード線方
向に設けられ、 前記TEG部は、 前記ワード線方向に走る下部電極配線と、 前記ソース配線と前記下部電極配線間に接続されるキャ
パシタから成る半導体メモリ。
3. A plurality of word lines and a plurality of bit lines are arranged vertically and horizontally.
And the corresponding word line, bit line and source
Note consisting of multiple memory cells connected to the lines
A semiconductor memory having a recell array , wherein a memory cell as a product is provided in the memory cell array.
The TEG part where the predetermined electrical characteristics are measured is the word line direction
And the TEG section includes a lower electrode wiring running in the word line direction, and a capacitor connected between the source wiring and the lower electrode wiring.
Semiconductor memory consisting of Pashita.
【請求項4】(4) 前記メモリセルアレイ内の所定の位置にAt a predetermined position in the memory cell array.
配置され、前記メモリセルが備えるデータ保持用のキャAnd a data holding cap provided for the memory cell.
パシタと同じ製造方法で同時に形成されたキャパシタかCapacitor formed at the same time with the same manufacturing method as Pasita
ら成るキャパシタ評価セルと、A capacitor evaluation cell comprising: 前記キャパシタ評価セルのキャパシタの一方の電極のみOnly one electrode of the capacitor of the capacitor evaluation cell
に接続され、該キャパConnected to the シタ評価セルの特性評価時に用いUsed when evaluating the characteristics of the evaluation cell
られるパッドを備えた下部電極配線と、A lower electrode wiring having a pad that can be 前記キャパシタ評価セルのキャパシタの他方の電極のみOnly the other electrode of the capacitor of the capacitor evaluation cell
に接続され、該キャパシタ評価セルの特性評価時に用いAnd used when evaluating the characteristics of the capacitor evaluation cell.
られるパッドを備えたTEG用ソース配線と、を有するSource wiring for TEG having a pad to be
請求項3記載の半導体メモリ。The semiconductor memory according to claim 3.
【請求項5】(5) 前記所定の位置は、The predetermined position is: 前記メモリセルアレイの中央部である請求項2または45. The memory cell array according to claim 2, wherein said memory cell array is located at a central portion.
記載の半導体メモリ。The semiconductor memory according to any one of the preceding claims.
【請求項6】6. 前記所定の位置は、The predetermined position is: 前記メモリセルアレイの周辺部である請求項2または45. A memory device according to claim 2, wherein said memory cell array is a peripheral portion of said memory cell array.
記載の半導体メモリ。The semiconductor memory according to any one of the preceding claims.
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